¿Qué tecnología se necesita para la construcción naval?
El desarrollo de barcos rápidos ha mejorado la competitividad del transporte acuático y ha llevado a la industria de la construcción naval a una nueva etapa de desarrollo. Esta nueva demanda del mercado y la creciente preocupación mundial por la protección del medio ambiente, el uso eficiente de los materiales y el consumo de energía exigen que la industria de la construcción naval busque nuevos materiales y nuevas tecnologías de fabricación para satisfacer las necesidades del mercado.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es una nueva tecnología de conexión inventada por el Instituto de Investigación de Soldadura en 1991. Está protegida por patentes mundiales y ha abierto una nueva página para la conexión de piezas estructurales de aleaciones ligeras en el sector industrial. campo de fabricación. Con la invención y el desarrollo de la soldadura por fricción-agitación, el uso de la soldadura por fricción-agitación para lograr una fabricación modular prefabricada altamente integrada, reemplazando la fabricación tradicional de estructuras de placas reforzadas con placas planas para barcos, es un avance revolucionario en el campo de la construcción naval.
En el campo de la construcción naval extranjera, la soldadura por fricción y agitación ha sido investigada, desarrollada y aplicada con éxito. En Noruega, Japón y Australia, muchas empresas de construcción naval han utilizado tecnología de soldadura por fricción y agitación para fabricar piezas estructurales de aleación de aluminio para barcos grandes. Estos componentes estructurales prefabricados suelen ser láminas o perfiles extruidos. La soldadura por fricción y agitación puede hacer que el ensamblaje de la fabricación de barcos sea más preciso, más simple y ahorre más tiempo, transformando la fabricación de barcos desde la fabricación y el ensamblaje de piezas hasta el ensamblaje de piezas estructurales prefabricadas de cubiertas y cascos de barcos.
En China, basándose en las enormes ventajas y las posibles perspectivas de aplicación industrial de la soldadura por fricción y agitación en términos de métodos de soldadura, propiedades mecánicas, costos de fabricación y medio ambiente, en abril de 2002, el Instituto de Investigación de Ingeniería de Fabricación Aeroespacial de Beijing y TWI El Centro de soldadura por fricción y agitación de China se estableció sobre la base de una licencia de patente integral y una cooperación técnica. Esto marca el inicio oficial de la soldadura por fricción y agitación en China y es otro nuevo hito en la historia del desarrollo de la tecnología de soldadura de China. Se espera que la soldadura por fricción y agitación se utilice ampliamente en la industria de construcción naval de China en un futuro próximo.
Tecnología de fabricación de paneles de ensamblaje de perfiles mediante soldadura por fricción-agitación
En los últimos años, con la creciente demanda de barcos rápidos en la industria naval, la construcción naval no sólo requiere un aumento de la velocidad; relación rendimiento-precio. Por lo tanto, se deben utilizar materiales de aleación de aluminio de alto rendimiento tanto como sea posible para reducir el peso del barco. Los métodos de conexión tradicionales de los materiales de aleación de aluminio son la conexión por remaches y la conexión por soldadura por arco, lo que aumenta el tiempo de fabricación, la mano de obra y el consumo de material. Además, la aleación de aluminio es propensa a agrietarse, poros, deformaciones y humo durante la soldadura, lo que limita el uso de; Soldadura por arco en componentes de aleación de aluminio utilizados.
La invención de la soldadura por fricción y agitación y su exitosa aplicación en el campo de la fabricación industrial, así como sus enormes ventajas en cuanto a viabilidad de fabricación, peso, calidad y coste, proporcionan una nueva dirección para la conexión de aleaciones de aluminio. Piezas estructurales en construcción naval.
1 Componentes estructurales de paneles de pared empalmados con perfiles
Ya en 1996, la Compañía Marina y la Compañía Marítima de Noruega desarrollaron e investigaron el empalme de placas planas y perfiles de barcos soldados por fricción y agitación. en placas grandes. Al mismo tiempo, con la ayuda del Consejo Noruego de Investigación, Hydro, Kvaerner, DNV, SINTEF y la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología colaboraron para completar el proyecto de soldadura por fricción y agitación para empalmar perfiles en paneles.
Los perfiles extruidos de aleación de aluminio son productos industriales maduros en el mercado. El uso de perfiles de aleación de aluminio en la construcción naval puede mejorar eficazmente la estandarización y la producción en masa de la construcción naval y ahorrar tiempo. Por lo tanto, la forma y el tamaño de los perfiles de construcción naval deben cumplir con los estándares de la industria tanto como sea posible para aumentar el volumen del lote de perfiles de aleación de aluminio marino y reducir los costos de material. La Figura 1 muestra las diferentes geometrías y uniones de soldadura por fricción-agitación de perfiles habitualmente utilizados en la construcción naval. Entre ellos, C es una estructura de perfil extruido en forma de caja cerrada trapezoidal. Tiene buena resistencia estructural a la torsión y rigidez estructural. Es fácil garantizar la precisión dimensional y la planitud de las piezas estructurales durante el ensamblaje. por lo que es adecuado para la soldadura por fricción y agitación, se aplica rápidamente en la fabricación de estructuras de barcos. Además, la parte superior trapezoidal de esta estructura está diseñada con una brida inferior, que puede ayudar a sujetar y fijar cables y conductos de agua y ventilación, evitando la soldadura y. atornillar a miembros estructurales, lo que destruirá la integridad de la estructura del casco.